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专题六 能力提升检测卷
1．下列关于ΔH 的说法正确的是
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH 越大
B．ΔH＞0，吸热反应；ΔH＜0，放热反应
C．ΔH 越大，说明反应放出的热量越多
D．能量变化如图所示的化学反应为吸热反应，ΔH 符号为“+”
【答案】B
【解析】ΔH 与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，A 错误；
B．若反应物的能量低于生成物能量时，发生反应时反应物要吸收能量变为生成物，该反应为吸热反
应，ΔH＞0；若反应物的能量高于生成物能量时，发生反应多余的能量就会释放出来，该反应为放热反
应，ΔH＜0，B 正确；
C．ΔH 有正、负之分，反应放出的热量越多，则反应热ΔH 越小；若反应发生时吸收的热量越多，则
反应热ΔH 越大，C 错误；
D．根据图示可知：反应物的总焓大于生成物的总焓，故发生反应时多余的能量要释放出来，该反应
为放热反应，ΔH＜0，ΔH 符号为“-”，D 错误；故选B。
2．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是
A．1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ
B．反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO 热值ΔH=-10.1kJ·mol-1
1
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【答案】C
【解析】由图示可知，1molC(s)与1molO2(g)的能量比1molCO2(g)的能量高393.5 kJ，A 错误；
B．由图示可知，2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，B 错
误；
C．由图示可知，1molC(s)与O2(g)反应生成1molCO(g)放出热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ，且物质
的量与热量成正比，焓变为负，则热化学方程式为：2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1，C 正确；
D．若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO 的热值为
≈10.1 kJ·g-1，
D 错误；答案选C。
3．室温下，将CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，将 CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升
高。则下列能量转化关系不正确的是
A．ΔH1＞0
B．ΔH2＜ΔH3
C．ΔH3＜ΔH1
D．ΔH2=ΔH1+ΔH3
【答案】B
【解析】CuSO4·5H2O (s)受热分解生成CuSO4(s)，为吸热反应，△H1＞0，故A 正确；
B．将CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，所以ΔH2＞0；将 CuSO4（s）溶于水会使溶液温
度升高，所以ΔH3＜0，所以ΔH2＞ΔH3，故B 错误；
C．CuSO4·5H2O(s)受热分解生成CuSO4(s)，为吸热反应，△H1＞0；将 CuSO4（s）溶于水会使溶液温
度升高，ΔH3＜0，所以ΔH3＜ΔH1，故C 正确；
D．根据盖斯定律可知：ΔH2=ΔH1+ΔH3，故D 正确；故答案B。
4．晶格能(U)是气态离子形成1mol 离子晶体释放的能量。
是离子晶体，其晶格能的实验值可通
过玻恩-哈伯热力学循环图计算得到。
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已知：
，
下列说法不正确的是
A．
B．O—O 键键能为
C．
D．
【答案】D
【解析】根据题给晶格能的定义和题图可知，2mol 气态锂离子和
结合成
(晶体)
释放的能量即
，选项A 正确；
B．O=O 键键能为
，选项B 正确；
C．
，选项C 正确；
D．根据盖斯定律求出
，Li 第一电离能为
，选项D 错误；答案选D。
5．镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。已知，气态的卤素原子得电子生成气态的卤离
素子是放热过程。下列说法正确的是
A．∆H6=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5
B．Ca(g)–2e-=Ca2＋(g) ∆H7，则∆H7>∆H3
C．I(g)+e-=I-(g) ∆H8，则∆H8>∆H4
D．MgCl2(s)=Mg2＋(aq)+2Cl-(aq) ∆H9，则∆H9>∆H5
3
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【答案】C
【解析】根据盖斯定律可知，∆H6=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4－∆H5，故A 错误；原子失去电子变为离子属于
吸热过程，Ca 和Mg 属于同主族，Ca 的金属性强于Mg，Ca→Ca2+吸收热量小于Mg→Mg2+吸收热量，即
∆H7＜∆H3，故B 错误；原子得电子变为离子属于放热过程，Cl 非金属性强于I，即Cl→Cl-放出热量比
I→I-放出热量多，即∆H8＞∆H4，故C 正确；MgCl2(s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)属于吸热反应，即∆H5＞0，Mg2+
(g)、2Cl-(g)转化成Mg2+(aq)、2Cl-(aq)要放出热量，发生MgCl2(s)=Mg2+(aq)+2Cl-(aq)吸收热量比
MgCl2(s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)少，即∆H9＜∆H5，故D 错误；答案为C。
6．已知：
其他数据如下表：
化学键
C=O
O=O
C-H
O-H
C=C
键能/(
)
798
x
413
463
615
下列说法正确的是
A．乙烯的燃烧热为
B．
C．
D．当生成4molO-H 键时，该反应放出热量一定为akJ
【答案】B
【解析】表示燃烧热时，水应为液态，A 项错误；
B．根据
等于反应物键能总和减生成物键能总和：
，可得
出
，B 项正确；
C．生成
，
，C 项错误；
D．生成4molO-H 键，即生成
，水的状态不能确定，D 项错误；故选B。
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7．25℃、101 kPa 下，1 mol 氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ 热量，表示该反应的热化学方程式正
确的是
A．2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H2O(1) △ H = -285.8kJ／mol
B．2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(1) △ H = +571.6 kJ／mol
C．2H2 (g) + O 2 (g) = 2H2O(g) △ H = -571.6 kJ／mol
D．H2 (g) +
O2 (g) = H2O(1) △ H = -285.8kJ／mol
【答案】D
【解析】放出热量说明反应热△H<0，2g 氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ 热量，说明消耗
1molH2，放出285.8 kJ/mol；
A．2molH2生成2mol 液体水，放出的热量为
，A 错误；
B．2molH2生成2mol 液体水，为放热反应，B 错误；
C．2molH2生成2mol 气态水，放出的热量大于571.6kJ／mol，C 错误；
D．1molH2生成1mol 气态水，放出的热量285.8kJ／mol，D 正确；故选D。
8．近日，科学家开发了基于碳布的首个“
”电池，其装置如图所示，电池总反应为
。已知
在碳布上生成，下列叙述正确的是
A．原电池工作时，
通过玻璃纤维向X 极迁移
B．原电池工作时，Y 极发生还原反应．
C．原电池工作时，
通过玻璃纤维向X 极移动
D．
参与反应时理论上转移0．6mol 电子
【答案】B
5
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【分析】由题干装置图结合电池总反应：
可知，X 电极为负极，电极反应为：Li-e-
=Li+，6Li++N2+6e-=2Li3N，据此分析解题。
【解析】A．观察图示，在碳布(Y 极)表面生成氮化锂，
要留在玻璃纤维右边的溶液中与
形成
，说明
不能通过玻璃纤维，是
通过玻璃纤维由X 极移向Y 极，A 错误；
B．放电时，Y 极为正极，氮气发生还原反应生成氮化锂，B 正确；
C．电池工作时，阳离子向正极迁移，即向Y 极迁移，C 错误；
D．
参与反应，理论上转移6mol 电子，但是没有指明“标准状况”，不能用
计
算，D 错误；故答案为B。
9．某原电池装置如图所示，电池总反应为
。下列说法不正确的是
A．充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变
B．正极反应为
C．放电时，交换膜右侧溶液不会有大量白色沉淀生成
D．当电路中转移
时，经过交换膜的离子是
【答案】B
【分析】根据电池总反应为
可知，Ag 失电子作负极失电子，氯气在正极上得电子生
成氯离子，以此解答。
【解析】A．电池总反应为
可知，放电后左侧溶液中的氯离子由右侧通过阴离子交换
膜补充，所以左侧溶液中的盐酸浓度基本不变，故A 正确；
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B．正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应为：
，故B 错误；
C．放电时，交换膜左侧银为负极失电子形成银离子与溶液中的氯离子结合成AgCl 沉淀，所以左侧溶
液中有大量白色沉淀氯化银生成，故C 正确；
D．放电时，当电路中转移
时，交换膜右则会有0.01mol 氯离子通过阴离子交换膜向负极移
动，故D 正确；故选B。
10．一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列说法正确的是
A．电子从电极A 经熔融碳酸盐转移到电极B
B．熔融碳酸盐中CO
向电极B 移动
C．CH4在电极A 放电生成CO2
D．反应过程熔融盐中CO
的物质的量不变
【答案】D
【分析】由图可知，CO、H2在A 电极失电子生成CO2、H2O，电极A 是负极，电极B 是正极。
【解析】A．电极A 是负极，电极B 是正极，电子不能经过内电路，故A 错误；
B．A 是负极、B 是正极，熔融碳酸盐中CO
向电极A 移动，故B 错误；
C．CO、H2在电极A 放电生成CO2、H2O，故C 错误；
D．电池总反应为
，反应过程熔融盐中CO
的物质的量不变，故D 正确；
选D。
11．锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一、如图为以
7
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和
作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。已
知：聚苯并咪唑(
)膜允许
离子通过。
下列说法错误的是
A．
含有配位键，电池放电总反应为
B．放电过程中，左侧池中溶液
逐渐减小
C．充电过程中，阴极的电极反应为
D．充电过程中，当
通过
膜时，导线中通过
【答案】D
【分析】由图可知，Zn 失去电子生成
，则Zn 极为负极，电极方程式为：
，惰性电极为正极，
得到电子生成
，电极方程式为：
+e-=
，据此解题。
【解析】A．
含有配位键， Zn 是活泼电极，放电过程中Zn 是负极，Zn 失去电子生成
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，电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=
；惰性电极为正极，
得到电子生成
，
电极方程式为：
+e-=
；则放电过程中，总反应为
，故A 正确；
B．放电过程中，左侧惰性电极为正极，右侧Zn 是负极。负极电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=
，该过程需要的OH-由左侧池经过聚苯并咪唑(
)膜进入右侧池，左侧池中溶液
逐渐减小，故B 正
确；
C．充电过程中，Zn 是阴极，电极方程式为：
+2e-= Zn+4OH-，故C 正确；
D．充电过程中，Zn 是阴极，电极方程式为：
+2e-= Zn+4OH-，该过程生成的OH-一半进入
左侧池，当
通过
膜时，导线中通过
，故D 错误；
故选D。
12．一种可用于吸收
的电池，其工作时的原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极a 上发生的电极反应为
B．Ⅰ室出口处溶液的pH 大于入口处
C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则电池工作时Ⅰ室可能有
沉淀生成
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D．该装置可以制取
和
【答案】D
【分析】由图可知氢气在电极a 上失电子，结合I 室中的氢氧根离子生成水，电极反应为：
。A 极为负极，b 极为正极，b 电极上氢离子得电子生成氢气，据此解答。
【解析】A．由以上分析可知电极a 上反应为：
，故A 错误；
B．I 室中氢氧根离子逐渐被消耗，溶液pH 值逐渐减小，则出口处pH 小于入口处，故B 错误；
C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则I 室中的钙离子通过交换膜向Ⅱ室移动，在Ⅱ室中结合
碳酸根可能生成
沉淀，故C 错误；
D．该装置I 室中有钙离子，从Ⅱ室迁移来的氯离子，故I 室可以制取氯化钙；Ⅱ室中含钠离子和反应
生成的碳酸氢根离子，可得到碳酸氢钠，故D 正确；
故选D。
13．一种水性电解液
离子选择双隔膜电池如图所示(已知在
溶液中，
以
存在)。关于电池放电时，下列叙述错误的是
A．MnO2为电池的正极
B．Ⅱ、Ⅲ区间的隔膜为阳离子交换膜
C．Zn 电极反应：
D．当Ⅱ区质量增加17.4g 时，电路中转移0.1mol 电子
【答案】D
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【解析】A．此装置为原电池，
电极做正极，发生得到电子的还原反应，电极反应为
，A 正确；
B．负极区(III 区)
剩余，通过隔膜迁移到II 区，因此它们之间的隔膜为阳离子交换膜，B 正确；
C．
为负极，发生氧化反应，电极反应为
，C 正确；
D．正极区
过量，通过隔膜迁移到II 区，故II 区中
溶液的浓度增大，当II 区增加
时，电路中转移
电子，现增加
，则转移
电子，D 错误。
答案选D。
14．燃料电池近几年发展迅速，如图是科学家利用页岩气设计的一种固态(熔盐)燃料电池工作示意
图。下列说法错误的是
A．电极材料采用石墨烯，吸附甲烷的电极为负极，发生氧化反应
B．通入氧气的电极上电极反应式为
C．电池工作时，
向通甲烷的电极一侧移动
D．该电池的优点是二氧化碳可循环利用，不会释放温室气体
【答案】D
【解析】A．依题意，甲烷发生氧化反应生成二氧化碳，吸附甲烷的电极为负极，A 项正确；
B．
、
共同参与反应，电极反应式为
，B 项正确；
C．根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，C 项正确；
D．电池总反应为
，会释放出二氧化碳，D 项错误；
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故选D。
15．一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为
，下列说法正确的是
A．放电时，电能转化为化学能
B．放电时，Y 极发生还原反应
C．充电时，X 极电极反应式为
D．充电时，每转移1mol
，Y 极质量减少23g
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，X 电极为原电池的正极，钠离子作用下Na1−xFePO4在正极得到电子发生
还原反应生成NaFePO4，电极反应式为Na1−xFePO4+xe—+xNa+=NaFePO4，Y 电极为负极，NaxC 在负极失去
电子发生氧化反应生成钠离子和碳，电极反应式为NaxC—xe—=xNa++C，充电时，X 极与直流电源的正极
相连做阳极，Y 电极做阴极。
【解析】A．由分析可知，放电时，该装置为化学能转化为电能的原电池，故A 错误；
B．由分析可知，Y 电极为负极，NaxC 在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳，故B 错误；
C．由分析可知，充电时，X 极与直流电源的正极相连做阳极，电极反应式为NaFePO4—xe—
=Na1−xFePO4+xNa+，故C 正确；
D．由分析可知，充电时，Y 电极做阴极，电极反应式为xNa++C+xe—=NaxC，则每转移1mol 电子，Y
极质量增加23g，故D 错误；
故选C。
16．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及
溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如图。下列说法正确的是
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A．溶解氧随着溶液酸性减弱而增大
B．pH=2.0 的溶液压强增大，主要是因为产生了氢气
C．整个过程中，负极电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
D．pH=4.0 时，发生析氢腐蚀，不发生吸氧腐蚀
【答案】B
【解析】A．溶液酸性减弱，铁发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致溶解氧减少，A 错误；
B．pH=2 时，溶液酸性较强，氢离子与铁反应生成氢气，导致烧瓶内压强增大，B 正确；
C．整个过程中，锥形瓶中的Fe 与C 粉构成原电池，Fe 为原电池负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，C
错误；
D．pH=4 时，烧瓶内压强几乎不变，发生吸氧腐蚀消耗氧气导致压强减小，发生析氢腐蚀产生氢气导
致压强增大，故说明pH=4 时，吸氧腐蚀和析氢腐蚀同时发生，D 错误；
故答案选B。
17．镍离子(
)和钴离子(
)性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层
中的
解离为
和
，并在直流电场作用下分别向两极迁移；
与乙酰丙酮不反应。下列说法正
确的是
13
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A．石墨M 电极上的电势低于石墨N 电极上的电势
B．石墨M 电极的电极反应式为
。
C．水解离出的
可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过
，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
【答案】D
【解析】A．由图分析，
向石墨N 电极方向移动，则石墨N 电极为阴极、石墨M 电极为阳极，石
墨M 电极上的电势更高，A 项错误；
B．石墨M 电极上由
失电子，电极反应式为
，B 项错误；
C．由原子守恒和电荷守恒知，Ⅱ室中的转化反应生成
，故水解离出的
可以促进Ⅱ室中的转化
反应，C 项错误；
D．由原理可知，导线中流过
，Ⅰ室移入Ⅱ室的
和
的总物质的量为1mol，同时有
生成
，质量减少
，Ⅲ室中阴极反应消耗的
由水解离出的
等量补充，溶液质量不变，
故两室溶液质量变化之差约为
，D 项正确；
故答案为D。
18．利用电化学原理控制反应条件能将
电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，
反应过程原理的示意图如图。下列有关说法正确的是
14
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A．玻碳电极发生还原反应
B．铂电极发生的电极反应为
C．电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D．当电路中转移1mol
时，阳极室溶液的质量减少8g
【答案】C
【分析】分析该装置，H2O 转化为O2，O 失去电子发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，铂电极为阴
极，据此解答。
【解析】A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应，A 错误；
B．铂电极发生的电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH、
，B 错误；
C．玻碳电极为阳极，铂电极为阴极，电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极，C 正
确；
D．当电路中转移1mol
时，同时有1mol 氢离子通过质子交换膜进入左侧，阳极室溶液的质量减少
，D 错误；
故选C。
19．目前工业废水处理备受关注。我国科研人员设计了一种通过内部物质循环处理含有机物Cm(H2O)n
的废水的实验装置，其工作原理如图所示，其中双极膜中间层中的H2O 解离为H+和OH-，并在直流电场作
用下分别向两极迁移。图中·OH 表示电中性的自由基。下列说法错误的是
15
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A．循环利用的气体X 为O2
B．工作时两极区H2SO4溶液和NaOH 溶液的浓度均逐渐减小
C．相同时间内，理论上生成CO2的物质的量小于生成O2的物质的量
D．工作时需向催化电极M 区补充适量气体X
【答案】C
【分析】从图看，催化电极M 为O2结合H+发生还原反应，该极为电解池的阴极。则电极N 为电解池
的阳极，该极OH-优先放电得到O2。
【解析】A．M 极消耗O2，而N 极产生的O2可循环利用，所以X 为O2，A 项正确；
B．M 极H+与O2结合消耗导致酸的浓度下降，同时在N 极OH-被电解消耗，所以H2SO4溶液和NaOH
溶液的浓度均逐渐减小，B 项正确；
C．由电子得失守恒mCO2~Cm(H2O)n~mO2，即生成CO2的物质的量等于生成O2的物质的量，C 项错
误；
D．M 极其他还原物质可能消耗O2，所以需要适量补充O2，D 项正确；
故选C。
20．双极电化学法装置如图所示，是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE，通电时，BPE 两端界
面产生电势差；生成梯度合金。
下列有关说法正确的是
A．n 为电源负极
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B．在BPE 中电子的移动方向由b 到c
C．装置c 端发生的反应为2H2O+2e- =H2↑+ 2OH-
D．BPE 的b 端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
【答案】D
【分析】由电解装置图可知，a 电极上，水转化为氧气，发生氧化反应，a 极阳极，电极反应为：
，则n 为电源正极，m 为电源负极，则溶液中靠着正极的b 端电势高于靠近负极的c
端，则b 端得到电子发生还原反应，电极反应为：
，c 端失去电子发生氧化
反应，电极反应为：
。
【解析】A．由分析可知，n 为电源正极，A 项错误；
B．电子由电势低的地方流向电势高的地方，则在BPE 中电子的移动方向由c 到b，B 项错误；
C．由分析可知，装置c 端发生的反应为
，C 项错误；
D．BPE 的b 端到中心的不同位置，由于电势不同，电极反应：
中x 不
同，能形成组成不同的铜镍合金由于电势不同，D 项正确；答案选D
21．请运用反应热的知识填写下列空白：
(1)已知：
(s，白磷)=
(s，黑磷)
；
(s，白磷)=
(s，红磷)
；
由此推知，其中最稳定的磷单质是 。
(2)①硅粉与HCl 在300℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ 热量，该反应的热化学方程
式为 。
②在 25℃ 和 101kPa 时，4 g 硫粉在O2中完全燃烧生成SO2气体，放出37 kJ 的热量，写出表示S 燃
烧热的热化学方程式： 。
(3)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C-H
C=O
H-H
C
O(CO)
键能/kJ·mol−1
413
745
436
1075
17
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则该反应的 ΔH = 。
(4)将
氢化为
有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
反应③的 ΔH3 = (用ΔH1，ΔH2表示)
(5)
2Cu
①
2O(s) + O2(g) =4CuO(s) ΔH1=-277kJ·mol-1
8CuO(s) + CH
②
4(g)=4Cu2O(s) + CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2=-348kJ·mol-1
反应CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH= kJ·mol-1
(6)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该
反应的热化学方程式 。
【答案】(1)黑磷
(2)
S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH =
-296 kJ·mol-1
(3)+120 kJ·mol-1
(4)
(5)-902
(6)
【解析】（1）根据热化学方程式可看出白磷转化为黑磷放出的热量更多，能量越低物质越稳定，因
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此黑磷的能量最低最稳定。
（2）①硅粉与HCl 在300℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ 热量，该反应的热化学方
程式为：
；
4 g
②
硫粉的物质的量为
=0.125mol，在 25℃ 和 101kPa 时，0.125mol 硫粉在O2中完全燃烧
生成SO2气体，放出37 kJ 的热量，则1mol 硫粉在O2中完全燃烧生成SO2气体，放出
的热
量，写出表示S 燃烧热的热化学方程式为：S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -296 kJ·mol-1。
（3）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得ΔH =(4 413 kJ·mol-1+2 745 kJ·mol-1)-(2 1075
kJ·mol-1+2436 kJ·mol-1) = +120kJ·mol-1。
（4）由盖斯定律可知，反应③=反应②-反应①，则反应③的 ΔH3 =
。
（5）由盖斯定律可知，反应②+2 反应①可得CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=ΔH2+2 ΔH1=-902
kJ·mol-1。
（6）ΔH =生成物的能量-反应物的能量=(b-a) kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为：
。
22．原电池电源在生活、生产中的应用非常广泛，根据题意回答下列问题。
(1)某兴趣小组设计如图装置用锌、铜作电极材料，硫酸铜溶液为电解质溶液的进行原电池实验。负极
材料是 (填“锌”或“铜”)；溶液中硫酸根向 (填“正极”或“负极”)，当正极质量增加
12.8g 时，转移了 mol 电子。
(2)如图所示，运用原电池原理可将SO2转化成硫酸。其中质子交换膜将该原电池分隔成氧化反应室和
还原反应室，能阻止气体通过而允许H+通过。则电极a 是该原电池的 极(填“正”或“负”)，b 电
极反应式为 ，生产过程中H+向 (填“a”或“b”)电极区域运动。
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(3)铅酸蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应为：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。放电时 (化学式)被还原，负极的电极反应式为 ，正极质
量 (填“增重”或“减轻”“不变”)。
(4)燃料电池应用前景更加广泛，常见的是燃料主要有氢气、可燃有机物等，则燃料在电池 (填
“正极”或“负极”)通入。在碱性溶液燃料电池中氧气参与反应的电极反应式为 ；若用C2H6为燃
料时酸性电解质中负极反应式为 。
【答案】(1)锌 负极 0.4
(2) 负 O2+4e-+4H+=2H2O b
(3)PbO2 Pb-2e-+SO
=PbSO4 增重
(4)负极 O2+4e-+2H2O=4OH- C2H6-14e-+4H2O=2CO2+14H+
【解析】（1）该装置为原电池，锌为负极，失电子被氧化，铜为正极，铜离子得电子生成铜，被还
原。溶液中硫酸根移向负极，正极质量增加12.8g 时，生成铜的物质的量为：
=0.2mol，转移电子
的物质的量为0.4mol；
（2）运用原电池原理可将SO2转化成硫酸，故SO2在负极失电子反应生成硫酸，a 极为负极；b 极为
正极，氧气在正极得电子，与氢离子反应生成水，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，氢离子由左侧移向右
侧，即向b 极区移动。
（3）根据铅酸蓄电池的总反应可判断铅作负极和还原剂，硫酸根与铅离子结合为沉淀，则放电时
PbO2被还原，铅酸蓄电池的负极反应式为Pb-2e-+SO
=PbSO4，正极反应为PbO2+2e-+4H++SO
=PbSO4+2H2O，则正极质量增加。
（4）燃料发生氧化反应，在电池负极通入。在碱性溶液燃料电池中氧气发生还原反应，参与反应的
电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；若用C2H6为燃料时酸性电解质中负极反应式为C2H6-14e-
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+4H2O=2CO2+14H+。
23．电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池 (阳极)的金属被腐蚀，作为 (阴极)的金属不
被腐蚀，如果能使被保护的金属成为 ，就不易被腐蚀。
（1）牺牲阳极法
原理：原电池原理
要求：被保护的金属作 ，活泼性更强的金属作 。
应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。
实例 实验1：
如图装置反应一段时间后，往Fe 电极区滴入2 滴 色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现
象。
已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。
实验装置
电流表
阳极(负极区)
阴极(正极区)
现象
指针
Zn 溶解
有 产生， 蓝色沉淀生成
有关反应
—
Zn－2e－=Zn2
＋
2H＋＋2e－=H2↑
结论
溶液中不含 ，铁作正极未被腐蚀
实例 实验2：
培养皿中放入含有NaCl 的琼脂，并注入5～6 滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，取两个2～3 cm 的铁钉，用
砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。
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实验装
置
现象
铁钉周围
铁钉周围生成 ，铜丝周围
结论
铁作为 时易腐蚀，作为 时未腐蚀
（2）外加电流法
原理：电解池原理
要求：被保护的金属作为 ，与电源的 相连。
应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的 。
【答案】负极 正极 阴极 正极 负极 黄 偏转 气泡 无 Fe2＋
变红 蓝色沉淀 变红 负极 正极 阴极 负极 负极
【解析】金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属
不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。
(1)牺牲阳极法，利用的是原电池原理，被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。在实验1
中，按如图装置反应一段时间后，往Fe 电极区滴入2 滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现象。
可以看到指针发生偏转，Zn 溶解，有气泡产生，无蓝色沉淀生成，说明溶液中不含Fe2+，铁作正极未被腐
蚀。在实验2 中，实验装置a 中观察到铁钉周围变红，实验装置b 中观察到铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝
周围变红，实验a 和b 说明铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀。
(2)外加电流法，利用的电解池原理，被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连。利用该原理，可将
钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极，将其保护起来防止腐蚀。
24．按照要求回答下列问题：
(1)用NaOH 溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到
H2SO4，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。
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①图中A 口产生的气体为 ，B 口流出的物质是 。
b
②电极表面发生的电极反应式为 。
(2)Co 是磁性合金的重要材料，也是维生素的重要组成元素。工业上可用如图装置制取单质Co 并获得
副产品盐酸(A、B 均为离子交换膜)。
A
①
为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②该电解池的总反应离子方程式为 。
③若产品室中阴极质量增加11.8g，则产品室增加的HCl 的物质的量为 。
【答案】(1)氢气 氢氧化钠
(2) 阳
0.4mol
【分析】依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极，阳离子移向阴极，a 为阴极，b 为阳极，
在阳极失去电子变成
，可能伴有氢氧根离子放电生成氧气，所以C 口流出的物质是H2SO4，阴极
区放电离子为氢离子生成氢气；由图可知，Co 为阴极，电极反应式为Co2++2e-=Co，石墨为阳极，电极反
应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此作答。
【解析】（1）①电解池中阳离子向阴极移动，由图可知，a 为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，
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图中A 口产生的气体为氢气，B 口流出的物质是氢氧化钠；
b
②电极为阳极，亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，表面发生的电极反应式为
；
（2）①工业上可用如图装置制取单质Co 并获得副产品盐酸，Co2+在阴极发生还原反应生成Co 单质，
阳极水放电生成氧气和氢离子，阳极室中氢离子通过A 膜、阴极室中氯离子通过B 膜向产品室迁移得到
HCl，故A 为阳离子交换膜；
②由①分析可知，该电解池的总反应离子方程式为
；
③若产品室中阴极质量增加11.8g，则生成0.2mol Co，根据电子守恒可知，
，产品室
增加的HCl 的物质的量为0.4mol。
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